Dieser Artikel erklärt, was ein Joule (oder Joule) in der Physik ist. Sie finden mehrere Beispiele, um zu erfahren, wie viel ein Joule wert ist, die Äquivalenzen mit anderen Einheiten, die Vielfachen und Teiler des Joule und schließlich den Ursprung dieser Einheit.
Was ist ein Joule (oder Joule) in der Physik?
In der Physik ist das Joule (oder Joule ) eine Einheit zur Angabe von Energie-, Arbeits- und Wärmewerten. Darüber hinaus ist das Joule die Einheit für Energie, Arbeit und Wärme im Internationalen Einheitensystem (SI).
Ein Joule entspricht einem Newton mal einem Meter. Obwohl Joule auch nach den Grundeinheiten des Internationalen Systems definiert werden kann, entspricht ein Joule in diesem Fall einem Kilogramm multipliziert mit einem Meter zum Quadrat geteilt durch eine Sekunde zum Quadrat.
Das Symbol für Joule (oder Joule) ist der Großbuchstabe J. Offensichtlich ist diese Einheit nach James Prescott Joule benannt, einem sehr bedeutenden Physiker des 19. Jahrhunderts. Im Folgenden wird der Ursprung des Joule als Maßeinheit näher erläutert.
Da es sich um die Einheit des Internationalen Systems handelt, ist das Joule eine häufig verwendete Einheit, insbesondere für Energie und Arbeit. Ob elektrische, mechanische, hydraulische, kinetische, potentielle (oder Arbeits-)Energie usw.
Beispiele für die Größenordnung des Joule
Nachdem Sie nun die Definition von Joule oder Joule in der Physik kennen, finden Sie unten einige Beispiele für Messungen, die mit diesem Gerät durchgeführt wurden, damit Sie tatsächlich sehen können, was ein Joule darstellt.
- Ein Joule ist die Energiemenge, die benötigt wird, um einen 100 g schweren Gegenstand einen Meter auf der Erde anzuheben.
- Ein einzelner Sprint erfordert etwa 3.000 J kinetische Energie.
- Im Allgemeinen beträgt der monatliche Stromverbrauch einer Familie durchschnittlich etwa 1 GJ oder 1.000.000.000 J.
- Die Menge an chemischer Energie, die zum Verbrauch von 150 Litern Öl erforderlich ist, beträgt etwa 6 GJ oder 6.000.000.000 J.
- Die Energie, die eine Mücke zum Fliegen benötigt, beträgt 10 bis 9 J, also 0,000000009 J.
Daher ist das Joule im Alltag eine kleine Maßeinheit, weshalb Energien normalerweise in Vielfachen des Joule ausgedrückt werden.
Joule-Äquivalenztabelle
In der folgenden Tabelle sehen Sie die Äquivalenzen zwischen dem Joule und anderen Einheiten, die zur Darstellung derselben Größen verwendet werden:
| Einheit | Abkürzung | Äquivalenz in Joule (oder Joule) |
|---|---|---|
| Wattstunde | Was | 3600J |
| Kalorie | Kalk | 4.1868J |
| Frigorie | fg | 4186,8J |
| Thermal | Th | 4186800J |
| große Kalorien | Kalk | 4186,8J |
| Elektronenvolt | e.V | 1.602176634 · 10 -19 J |
| Britische thermische Einheit | BTUs | 1055.05585J |
| Erg | Erg | 1 · 10 -7 D |
| Tonne Öläquivalent | Praktikum | 41868000000J |
| Tonne Kohleäquivalent | Technologie | 29300000000J |
| Fuß pro Pfund | ft-lb | 1.35581795J |
Mit diesen Werten der Äquivalenzen zwischen den verschiedenen Einheiten von Energie, Arbeit und Wärme können Sie eine Umrechnung zwischen ihnen vornehmen.
Wenn Sie beispielsweise 70 Wattstunden in Joule umrechnen möchten, multiplizieren Sie einfach den Energiewert mit dem Umrechnungsfaktor:
Vielfache und Teiler von Juli
Das Joule ist eine weit verbreitete Einheit in der Physik und Technik, daher werden Energie-, Arbeits- oder Wärmewerte auch häufig durch Vielfache und Teiler ausgedrückt. Nachfolgend finden Sie eine Tabelle mit der mathematischen Bedeutung aller Präfixe, die Sie bei Juli finden.
Die Juli-Multiplikatoren lauten wie folgt:
| Name | Symbol | Mehrere |
|---|---|---|
| Dekajoule | Tag | 10 1 D |
| Hektojoule | hJ | 10 2 D |
| Kilojoule | K J | 10 3 D |
| Megajoule | MJ | 10 6 D |
| Gigajoule | G.J. | 10 9 D |
| Terajoule | T.J. | 10 12 D |
| Petajoule | P J. | 10 15 D |
| Exajoule | E.J. | 10 18 D |
| zettajulio | Z.J. | 10 21 D |
| Yottajulio | YJ | 10 24 D |
Und die Teiler des Joule sind wie folgt:
| Name | Symbol | Untermultiple |
|---|---|---|
| Dezijoule | DJ | 10 -1 D |
| Zentijoule | cj | 10-2D |
| Millijoule | mJ | 10 -3 D |
| Mikrojoule | µJ | 10 -6 Tage |
| Nanojoule | New Jersey | 10 -9 D |
| Pikojoule | pj | 10 -12 Tage |
| Femtojoule | fJ | 10 -15 Tage |
| attojulio | ein J | 10 -18 Tage |
| Zeptojoule | zJ | 10 -21 Tage |
| Yoktojoule | yJ | 10 -24 Tage |
Juli-Geschichte
In diesem letzten Abschnitt werden wir den Ursprung des Joule (oder Joule) als Maßeinheit für Energie, Arbeit und Wärme sehen.
Noch bevor das Joule als Maßeinheit galt, war die erste Energieeinheit das Erg (Erg), das 1882 eingeführt wurde.
Im selben Jahr schlug der Ingenieur Wilhelm Siemens der British Association for the Advancement of Science jedoch das Joule als Wärmeeinheit vor. Das Joule würde 10 7 Erg entsprechen.
Doch erst am 31. August 1889, während des Zweiten Internationalen Elektrizitätskongresses in Paris, wurde das Joule als Wärmeeinheit übernommen, zu Ehren aller von James Prescott Joule (1818-1889) in der Entwicklung geleisteten Arbeit der Wärmetheorie. Zu diesem Zeitpunkt lebte der Physiker noch und war 63 Jahre alt, er starb jedoch einige Monate später (11. Oktober 1889). Während desselben Kongresses wurde auch das Watt als offizielle Leistungseinheit akzeptiert.
Im Jahr 1946 definierte das Internationale Komitee für Maß und Gewicht das Joule als Arbeitseinheit. Genauer gesagt entsprach das Joule der Arbeit, die eine Kraft von 1 N über eine Distanz von 1 m verrichtete.
Später, während der 9. Generalkonferenz für Maß und Gewicht im Jahr 1948, wurde das Joule auch als Einheit für Energie und Wärme bezeichnet. Es ist anzumerken, dass es einige Kontroversen gab, als das Joule vor der damals weit verbreiteten Kalorie als empfohlene Einheit für Wärme etabliert wurde.
Schließlich wurde auf der 11. Generalkonferenz für Maß und Gewicht im Jahr 1960 das Internationale Einheitensystem eingeführt und damit das Joule (oder Joule) als Einheit für Arbeit, Energie und Wärme dieses Systems festgelegt.